Тема 5. Основы построения компьютерных учебников (Лекции и семинары (8 занятий))

Тема 5. Основы построения компьютерных учебниковОсновным элементом современной информационной образовательной средыявляется компьютерный учебный модуль, в качестве которого могут выступать:компьютерный учебник, тренажер, лабораторный практикум, тестирующая программа идругие компьютерные средства обучения.Основой для создания компьютерного учебного модуля является учебное пособие,т.е. специализированное издание, содержащее структурированное доступное изложениеучебных знаний в определенной предметной области.Компьютерный учебник должен содержать не только изложение теории, но идемонстрационные примеры её практического использования.Представление информации в компьютерном учебнике должно быть максимальнонаглядным, для этого применяется весь спектр современных мультимедийныхтехнологий: изображения, графики, анимация, видео и аудиозаписи и др.Компьютерный учебник должен содержать задачи для самостоятельногорешения с методическими указаниями, вопросы для самоконтроля, предметныйуказатель, список литературы.В компьютерный учебник должны быть включены различные виды контролязнаний (экзамен по всему курсу, контрольные работы по каждой главе, проверочныеработы по каждому параграфу и т.д.).Конструирование компьютерногоучебногомодулявключаетв себядваобязательных этапа: разработку программной среды (оболочки), в которой будетреализован учебник, и наполнение компьютерного учебника информацией.Оболочка включает в себя информационную базу в виде базы данных, средствапреподавателя, т.е.

инструменты для наполнения оболочки предметным содержаниемкурса, и средства обучаемого, реализующие интерфейс студента к учебному модулю.Сетевые и Интернет-учебники могут содержать также серверное приложение дляорганизации взаимодействия клиентских программных средств.Процесс создания оболочки включает в себя:Определение формы программной реализации компьютерного учебника и выбортехнологии реализацииРазработку открытой, зачастую, модульной программной структуры учебникаПроектирование интерфейса и навигации в программных средствахДизайн клиентских программных средствРазработку стандартных модулей (регистрация, авторизация, тестирование, работас информационной базой и т.п.)Создание системы помощи по работе с учебникомПроцесс наполнения компьютерного учебника включает в себя:Сканирование и форматирование текстовых данныхРазработку мультимедийных материаловРазработку валидных тестовых заданийРазработку сценария обученияСоздание нестандартных обучающих или тестирующих модулейДля стандартной оболочки характерно представление учебного материала в видеструктурированной совокупности блоков теории и соответствующих тестов, по которымобучающийся может осуществлять навигацию произвольным образом.Более продвинутый подход базируется на представлении процесса обучения какпоследовательности операций, результатом выполнения которой является достижениеопределенного уровня знаний.Выделяют следующие уровни знаний (этапы обучения), для каждого из которыхстроится отдельная семантическая модель.Этап овладения информацией описывается структурной моделью.Считается, что обучаемый достиг уровня овладения информацией, если онспособен:Указать место информационного фрагмента в учебной дисциплинеФормулировать основные положения информационного фрагментаОтвечать на вопросы, связанные с содержанием информационного фрагментаНаходить нужную информациюЭтап выработки понимания описывается понятийно-сущностной моделью.Считается, что обучаемый достиг уровня выработки понимания, если он:Знаетсвязимеждуотдельнымифрагментамиинформации(теоремами,определениями, алгоритмами и т.д.)Может ответить на вопросы: Почему? Откуда следует?Дать характеристику свойств понятийЭтап выработки умения описывается проблемно-алгоритмической моделью.Считается, что обучаемый достиг уровня выработки умения использоватьинформацию, если он в состоянии:Идентифицировать задачуЗаписать порядок её решенияВыполнить заданиеЭтап выработки навыка описывается алгоритмической моделью.Считается, что обучаемый достиг уровня выработки навыка использоватьинформацию, если он способен:Выполнять задания за заданное времяСводить нетиповые задачи к типовым задачам с последующим их решениемКомпьютерный учебник, реализованный по такой схеме, содержит отдельныемодули для каждого этапа обучения: теоретико-справочный модуль, вопросноразъяснительный модуль, модуль упражнений, модуль с контролем итогового ответа.Заданный порядок обучения и представления информации не запрещаетвозможности произвольного доступа к различным фрагментам компьютерного учебника.Рассмотрим алгоритм построения фреймовой структурной модели учебнойдисциплины.1.

Определить структуру учебного материала в данной дисциплине (разбиение наразделы, главы, параграфы и т.п.).2. Составить оглавление учебного курса в соответствии с принятой структурой.3. Записать названия фреймов информационных фрагментов в соответствии соглавлением.4. Заполнить описания фреймов.5. Сформировать директивные фреймы и терминальные тексты.Оболочка компьютерного учебника может содержать средства автоматизациипостроения фреймов структурной модели.Понятийно-сущностная модель формируется на основе связанной совокупностипонятий и теорем учебной дисциплины.Проблемно-алгоритмическая модель содержит классы типовых задач всовокупности с методами их решения.Алгоритмическая модель включает конкретные задания и алгоритмы ихвыполнения.Конкретный вид этих моделей зависит от программной реализации оболочкикомпьютерного учебника.

Как правило, эти модели реализуются в виде наборасоответствующих элементов базы знаний и базы данных..